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这些寿命超40年的光伏电站,至今仍在发电!
一座光伏电站究竟可以用多少年

如果你去咨询光伏从业者,相信他一定会脱口而出,至少可以使用25-30年。对于习惯了电子产品几年一换的人来说,25年是一个遥不可及的数字。但在光伏行业,这只是对产品可靠性的一项基本承诺。
也许有人会质疑,既然光伏组件在使用过程中会出现衰减,那如何保证光伏产品效率不会断崖式下跌?若干年后产品性能究竟如何?
诚然,实验室里加速老化测试的各种条件,远没有现实生活中那么复杂。但位于甘肃兰州的一座电站,用最直观的方式给出了答案。
中国“最老电站”
这座坐落在甘肃自然能源研究所的老电站,是中国现存最老的光伏电站。该电站于1983年在甘肃省兰州市榆中县园子乡小岔村落成,后搬迁至甘肃自然能源研究所,至今已有40年的历史。
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在甘肃自然能源研究所,有着中国现存最老的光伏电站。该电站是我国首座10kW太阳能光伏电站,于1983年在甘肃省兰州市榆中县园子乡小岔村落成,后搬迁至甘肃自然能源研究所,至今已有40年的历史。
据了解,甘肃省兰州市榆中县园子乡小岔村是当时甘肃最贫穷的地区之一,地处海拔2600米的群山之中,交通十分不便。1983年以前,因为没有电力供应,人们生活仅靠豆油灯、煤油灯和蜡烛照明。但是这一年,一座光伏电站的建成,让小岔村第一次通上了电。1983年,我国首座10kW太阳能光伏电站在此落地,为当地130户家庭几千名老百姓送去了电和光明。
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据悉,该电站的光伏组件采用36片单晶102X102绒面电池片封装,单体组件标称输出功率45峰瓦,装机容量10千峰瓦,采用200个900安时的蓄电池组成直流电压200伏的蓄电池组。
值得一提的,电站在连续运行29年后,研究人员对光伏组件做了抽查测试。结果如图所示:每块组件的功率平均下降16%,衰减最厉害的光伏组件也不到20%,
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如今,在西北地区,经过了40年寒暑、沙尘等恶劣气候考验,这座10kW光伏电站依旧稳定运行、持续发电,至今还保持着接近7kW功率。
上海电力大学教授施正荣表示,甘肃的这座40年光伏电站,验证了晶体硅光伏产品确实可靠。“业内给光伏组件的质保时间是25年。40年的事实证明,25年是没有问题的,它还可以运营更长的时间。”
放眼全球光伏应用市场,使用超过30年的电站也并不少见。
欧洲“最老电站”
在遥远的瑞士南部的提契诺州,坐落着欧洲最古老的光伏电站。这个安装在瑞士应用科学与艺术大学实验室屋顶的10KW发电系统,简称TISO10,自从并网以来几乎不间断运行了40年。
据介绍,TISO10电站当时的建设成本约为47.5万美元(在今天,约合30.9万美元),项目所有的288片组件的成本约为37美元/W,这种玻璃背板的组件每片输出功率37W,品牌是当时最大的组件制造商Arco Solar。Arco Solar在建造之初拥有1MW的年产能,它先是被德国西门子收购,又在2007年被德国的SolarWorld收购。
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图片:TISO10电站由Arco Solar提供组件
虽然TISO10电站系统的电气布局发生了几次变化,但是除了仅有的几次更换逆变器之外,所有的组件一用到底,始终暴露在室外和阳光下,没有经历过翻新或者改造,有极少数几片组件更换了接线盒和旁路二极管。
这种组件的转换效率为10%,开路电压21.5V,短路电流为2.55A,尺寸为1219mm × 305mm x 38mm,单片重4.9KG,由35片直径为102mm的单晶电池片制造而成。研究人员介绍,“现在的电池片技术要复杂的多,包括表面钝化技术或者多层结构。这种复杂性可能会使电池片变得更脆弱,并面临更高的降解率。”
总的来说,逆变器共更换了五次,Abacus controls公司提供了最初的逆变器设备,十年后换成了Invertomatic公司的产品,系统设计也进行了修改,采用了更长的组串连接。到了后期,则使用了SMA的逆变器,系统设计又恢复到原来的配置。
为什么要对老电站开展研究?
中国可再生能源学会光伏专业委员会副主任李世民认为,正是凭借对过去的不断审视,推陈出新,光伏行业才能持续前行。“早期组件封装材料性能一般,可以看到这些老组件已经出现黄变,部分焊带断裂,背板出现了粉化、气泡等现象,接线盒焊接不良或脱落,光伏玻璃产生钙化层,但在近期的组件中,这些问题都不复存在。”他强调,这样的研究对于光伏产品研发、制造和应用,特别是材料研究、选择等方面,将起到重要的借鉴和参考作用。
四十年前,组件价格超过40元/W,系统造价约80元/W;如今,部分厂商组件价格已低于1元/W,系统造价低于3元/W。四十年前,光伏组件效率只有11-13%,单片功率45W。如今,市面上最有效的光伏组件效率已经高于22%。

回首往昔,从“三头在外”、受制于人的窘迫,到牢牢占据世界光伏产业头把交椅,成为新时代的中国名片,中国光伏仅仅用了不到10年。
10年间,不仅仅是光伏市场的壮大,中国光伏制造的技术进水平亦不可同日而语。
2022年7月,国际能源署发布的相关报告指出,世界前十名光伏设备制造商均在中国。考虑到正在建设和规划的制造工厂,预计中国在太阳能光伏制造领域的主导地位将继续保持,甚至进一步提升。
现在,你还在担心光伏电站用不了25年吗?























































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